JP6611564B2 - 液体収納ボトルおよび液体収納ボトルのパッケージ - Google Patents

Description

本発明は、液体収納ボトル、液体収納ボトルのパッケージ、およびその製造方法に関する。

インクジェットプリンタのような液体吐出装置で使用される液体タンクには、液体を注入するための注入口を備え、その注入口を介して別途用意された液体補充容器（液体収納ボトル）から液体を補充できるものがある。液体補充容器内部の圧力が大気圧よりも高い加圧状態の場合、液体補充容器のキャップを開封する際に、液体補充容器内の液体が飛散して、利用者の手や周囲などが汚れてしまうことがある。このため、液体補充容器内部の圧力は大気圧よりも低い減圧状態であることが望ましい。
特許文献１には、インク容器を潰した状態で開口部を塞ぎ、潰しを解除した際に容器の弾性で元の形状に復元させることで、インク容器内を減圧状態とする方法が開示されている。

特開２０１４−１２３７５号公報

しかしながら、特許文献１のように、単純にインク容器を袋体に収容し、内部を減圧状態にしても、内在する減圧空間容積が少ない為、長期放置や高温環境下等により、袋体を構成するフィルムがたわむ（クリープする）ことがある。この結果、袋体内の減圧度が容易に減少してしまう。
この点、特許第３２８９７７８号公報には、インク収容室を有するインクカートリッジ本体の開口部を覆う蓋体の表面に凹部を形成しておき、減圧パック包装の際に、脱気用負圧を蓄圧する減圧空間として前記凹部を活用する技術が開示されている。また特許第４３２１５６５号公報には、インクタンクを減圧パック包装した際に、インクタンク内に負圧を蓄積する減圧空間を設けることが開示されている。これらは共に、包装内の減圧空間容積を増やすことで、インクの脱気度を長期間維持可能としている。これらのような減圧空間を、特許文献１に記載のインク容器に設けようとした場合、導出流路８９内空間を減圧することが考えられる。しかし、同空間はフィルム８３の開封後、容器７３とキャップ７５とを密着させることで密閉空間としてインク漏出を防いでいる為、導出流路８９内の空気を抜いて減圧空間とすることは困難である。

そこで、本発明は、簡易な構成で内部の減圧度の減少を抑制することが可能な液体収納ボトル、液体収納ボトルのパッケージ、およびその製造方法を提供することを目的とする。

以上の目的を達成する本発明は、液体を収納する本体部と、前記本体部に収納された液体を注出するノズル部と、前記ノズル部に装着されるキャップと、を備えた液体収納ボトルであって、前記ノズル部と前記キャップとの間に形成される空間部と、前記空間部と当該液体収納ボトルの外部とを連通する連通部と、を備え、前記ノズル部は、前記キャップが装着された状態で当該キャップと当接する当接部を備え、前記連通部は、前記当接部の一部を切り欠いた溝部であることを特徴とする液体収納ボトルである。

本発明によれば、簡易な構成で内部の減圧度の減少を抑制することが可能な液体収納ボトル、液体収納ボトルのパッケージ、およびその製造方法を提供することが可能になる。

液体吐出装置の外観を示す斜視図である。 図１に示した液体吐出装置の要部の内部構成を示す斜視図である。 液体タンクの外観を示す斜視図である。 液体収納ボトルの外観を示す図である。 図４に示す液体収納ボトルの部品構成図である。 ノズル部およびキャップの断面を示す断面図である。 ノズル部の外観を示す斜視図である。 当接部とその近傍の拡大図である。 ザグリ部とその近傍の拡大図である。 液体収納ボトルのパッケージを示す外観図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各図面において同じ機能を有するものには同じ符号を付け、その説明を省略する場合がある。
図１は、本発明の液体吐出装置（インクジェットプリンタ）の外観を示す斜視図である。図１に示す液体吐出装置１は、シリアル型のインクジェットプリンタである。図１に示す液体吐出装置１は、筐体１１と、筐体１１の内部に配置された、大容量の液体タンク１２とを備える。液体タンク１２は、記録媒体（不図示）に対して吐出する液体であるインクを収容する。

図２は、図１に示した液体吐出装置１の要部の内部構成を示す斜視図である。図２において液体吐出装置１は、記録媒体（図示せず）を搬送するための搬送ローラ１３と、液体を吐出する記録ヘッド（プリントヘッド）１４が設けられたキャリッジ１５と、キャリッジ１５を駆動するためのキャリッジモータ１６とを備える。記録媒体は、例えば紙等であり、記録ヘッド１４から吐出された液体によって画像が形成されるものであれば、特に限定されない。
搬送ローラ１３は、間欠的に回転駆動することで、記録媒体を間欠的に搬送する。キャリッジ１５は、キャリッジモータ１６の回転駆動に従って、搬送ローラ１３による記録媒体の搬送方向とは交差する方向に往復運動する。この往復走査中に、キャリッジ１５上の記録ヘッド１４に設けられた吐出口から、液体が記録媒体に対して吐出されることで、その記録媒体に画像などが記録される。
液体は、液体タンク１２に収容されており、液体流通路１７を介して記録ヘッド１４に供給され、記録ヘッド１４から吐出される。本実施形態では、液体として、４色（例えば、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラック）のインクが使用され、液体タンク１２として、各色のインクを収容する４つの色別の液体タンク１２ａ〜１２ｄが設けられている。色別の液体タンク１２ａ〜１２ｄのそれぞれは、筐体１１の内部における液体吐出装置１の前面部に配置されている。

図３は、液体タンク１２の外観を示す斜視図である。図３に示すように液体タンク１２は、液体を収容するための収容室２１と、空気を収容するためのバッファ室２２とで内部が区画されるように形成されている。収容室２１の底壁の一部がバッファ室２２の天井壁を形成する。収容室２１およびバッファ室２２は、連通流路２３を介して互いに連通している。連通流路２３は、収容室２１の側壁一つに沿って設けられる。以下、連通流路２３が設けられた側壁側の面を前面とする。連通流路２３のバッファ室２２側の出口である開口部２４はバッファ室２２の下側に設けられる。収容室２１の底壁の端部には、不図示のチューブを介して図２に示した記録ヘッド１４と連通し、記録ヘッド１４に液体を供給する供給口２５が設けられている。
液体タンク１２の上面には、液体を液体タンク１２内に補充するための開口部である注ぎ口２６が設けられている。注ぎ口２６は、鉛直方向に対して前面側に傾斜するように設けられている。但し、注ぎ口２６は傾斜面ではなく上面に設けられていてもよい。注ぎ口２６には、液体タンク１２内の収容室２１を密閉するためのタンクキャップ２７が装着可能である。図３の例では、タンクキャップ２７が装着された状態の液体タンク１２が示されている。また、液体タンク１２の上面には、バッファ室２２を外気と連通させる大気開放口２８が設けられている。
上記構成により、タンクキャップ２７にて収容室２１を密閉した状態で、収容室２１内の液体が消費された場合、外部の空気を、大気開放口２８を介して収容室２１に導入することが可能になる。また、収容室２１の液面上部の空間の空気が気圧変動や温度変化などにより膨張しても、液体をバッファ室２２に貯留することができるため、液体の大気開放口２８からの漏れを防ぐことが可能になる。

図４は、図３に示す液体タンク１２に対して、注ぎ口２６から液体を補充する液体収納ボトルの外観を示す図である。図４に示す液体収納ボトルは、液体を収納する本体部であるボトル部１０１と、ボトル部１０１と接続されたノズル部１０２と、ノズル部１０２に装着されるキャップ１０３とを有する。ノズル部１０２は、ボトル部１０１に収納された液体を注出する際の出口となる。キャップ１０３はノズル部１０２に装着されることで、液体収納ボトル（具体的には、ボトル部１０１）の内部を外気から遮蔽する。液体収納ボトルの内部の圧力は、大気圧よりも低い減圧状態である。
図５は、図４に示す液体収納ボトルの部品構成図である。図５に示すように、液体収納ボトルのボトル部１０１の上部には、外側に雄ネジ構造を有するボトルネジ部１０１ａが形成されている。ノズル部１０２は、ネジ構造を有するノズルネジ部１０２ａと、ノズルネジ部１０２ａに接続され、液体を注出するノズル１０２ｂとを備える。ノズルネジ部１０２ａは、内側に雌ネジ構造が形成された下部ネジ部１０２ｃと、外側に雄ネジ構造が形成された上部ネジ部１０２ｄとに分かれている。キャップ１０３の下部には、内側に雌ネジ構造を有するキャップネジ部１０３ａが形成されている。
キャップ１０３は、キャップネジ部１０３ａが上部ネジ部１０２ｄと螺合することでノズル部１０２に装着される。ノズル部１０２は、下部ネジ部１０２ｃがボトルネジ部１０１ａと螺合することでボトル部１０１と接続される。

以下、ノズル部１０２とキャップ１０３の構成についてより詳細に説明する。
図６は、ノズル部１０２およびキャップ１０３の断面を示す断面図である。図７は、ノズル部１０２の外観を示す斜視図である。図６では、キャップネジ部１０３ａと上部ネジ部１０２ｄとの螺合により、キャップ１０３がノズル部１０２に装着された状態が示されている。図６に示すようにノズル部１０２のノズル１０２ｂの先端部には、キャップ１０３と当接して、ノズル１０２ｂを密封するシール部１１１が形成されている。ノズル１０２ｂとキャップ１０３との間には、空気を収容する空間部である減圧保持空間１１２が形成されている。
図６および図７に示すように、ノズル１０２ｂにおける上部ネジ部１０２ｄの上側の終端部である上端部には、キャップネジ部１０３ａが上部ネジ部１０２ｄと螺合することでキャップ１０３と当接する当接部１１３が設けられている。当接部１１３は、ノズル部１０２の周囲に沿って設けられる。当接部１１３の上方であるノズル１０２ｂの根元には、１８０度対向した２つの羽根（ツバ）が形成されている。
キャップネジ部１０３ａと上部ネジ部１０２ｄとを螺合させながらキャップ１０３をノズル部１０２に締め込む場合、当接部１１３がキャップ１０３に当接することで、キャップ１０３のノズル部１０２への締め込みが完了する。液体収納ボトルは、この締め込み時に、上述したシール部１１１とキャップ１０３との当接の後に、当接部１１３とキャップ１０３との当接が行われるように設計されることが好ましい。この場合、シール部１１１の撓みを防止することが可能になる。当接部１１３の一部には、当接部１１３の一部を切り欠いたことで形成された溝部であるザグリ部１１４が設けられる。
図８は、ザグリ部１１４が形成されていない箇所における当接部１１３とその近傍の拡大図であり、図９は、ザグリ部１１４とその近傍（図６のＡで囲まれた領域）の拡大図である。
図８に示すようにザグリ部１１４が形成されていない箇所では、当接部１１３がキャップ１０３と当接しているため、ノズル部１０２とキャップ１０３との間には隙間がない。一方、図９に示すようにザグリ部１１４が形成されている箇所では、そのザグリ部１１４によりノズル部１０２とキャップ１０３との間に隙間が生じている。このため、減圧保持空間１１２は、ザグリ部１１４と、螺合されたキャップ１０３とノズル部１０２の隙間とを介して液体収納ボトルの外部と連通することになる。したがって、ザグリ部１１４は、減圧保持空間１１２と液体収納ボトルの外部とを連通する連通部として機能する。
ここでは、当接部１１３は、上部ネジ部１０２ｄの上端部にノズル部１０２を囲むように設けられ、ザグリ部１１４は、当接部１１３における互いに対向する位置に２箇所設けられている。ザグリ部１１４のそれぞれの深さ１１４ａは０．３ｍｍ〜０．７ｍｍ、幅１１４ｂは３．２ｍｍ〜３．８ｍｍ、有効長さ１１４ｃは０．６ｍｍ〜１．０ｍｍである。また、減圧保持空間１１２の容量は、約２．６ｍｌであり、液体収納ボトルの空気容量は約２３ｍｌである。したがって、減圧保持空間１１２の容量の液体収納ボトルの空気容量に対する比は、約１：９である。

図１０は、液体収納ボトルを包装した液体収納ボトルのパッケージを示す外観図である。図１０に示す液体収納ボトルのパッケージ３００は、液体収納ボトルと、液体収納ボトルを収容する袋体であるピロー袋２００とを有する。ピロー袋２００は、気体を遮蔽する気体遮蔽性に優れた材料で形成されている。ピロー袋２００を形成する材料としては、例えば、無機酸化物で形成された蒸着層を有するフィルムなどが挙げられる。
液体収納ボトルのパッケージ３００において、液体収納ボトルは、ピロー袋２００の内部の気圧が大気圧より低い減圧状態で収容されている。上述したように液体収納ボトルの内部の圧力も減圧状態であるため、液体収納ボトルの内部とピロー袋２００の内部とは共に低い減圧状態となる。液体収納ボトルの内部の圧力値は、ピロー袋２００内部の圧力値よりも大きいことが好ましい。

液体収納ボトルのパッケージ３００の製造方法を説明する。液体収納ボトルのパッケージ３００を製造するためには、先ず、液体収納ボトルを用意し、その後、液体収納ボトルを図１０で示したようにピロー袋２００で減圧包装する。具体的には、液体収納ボトルを図１０で示したようにピロー袋２００の中に収容し、ピロー袋２００の中の空気を外部へ吸い出すことで、ピロー袋２００の内部を、その内部の圧力値が液体収納ボトルの内部の圧力値以下となるように減圧する。このとき、液体収納ボトルの減圧保持空間１１２がザグリ部１１４を介して外部と連通しているため、減圧保持空間１１２の内部の空気は、ザグリ部１１４を介して外部へ吸い出される。このため、減圧保持空間１１２の内部もピロー袋２００の内部と同じ減圧度となる。
したがって、減圧保持空間１１２の容量の分、ピロー袋２００の内部における空気が占める空気容量を増やすことが可能になる。減圧保持空間１１２の容量とピロー袋２００の空気容量との比は、１：１．６から１：３．２の範囲とすることが好ましい。ここで、ピロー袋２００の空気容量とは、減圧包装を行った後の状態における、減圧保持空間１１２の容量を除く、ピロー袋２００の内部の空気容量である。

以上説明した形態によれば、ボトル部１０１に収納された液体を注出するノズル部１０２とノズル部１０２に装着されるキャップ１０３との間の減圧保持空間１１２が液体収納ボトルの外部と連通する。このため、ボトル部１０１内に未充填室を設けるなどの複雑な構造を用いなくても、ピロー袋２００内の空気容量を増やすことが可能になる。したがって、簡易な構成で内部の減圧度の減少を抑制することが可能になる。また、本実施形態では、部品点数の増加も抑制することができる。さらに、減圧保持空間１１２はノズル部１０２やキャップ１０３のような剛体で覆われるため、ピロー袋２００が撓むなどしても、減圧保持空間１１２の容量の変化を抑制することができる。このため、ピロー袋２００の撓みなどによる空気容量の減少を抑制することが可能になるため、長期間に亘ってピロー袋２００内の減圧度の減少を抑制することが可能になる。

一例として、本実施形態の液体収納ボトルのパッケージ３００と、減圧保持空間１１２を有しない液体収納ボトルをピロー袋２００で包装した比較用パッケージとについて、ピロー袋２００内の減圧度の減少を評価した。
具体的には、液体収納ボトルのパッケージ３００および比較用パッケージを、ピロー袋２００の内部の圧力（ゲージ圧）を−８４ｋＰａ、ピロー袋２００の容量を５．９ｍｌとして長期間保存した。そして液体収納ボトルのパッケージ３００および比較用パッケージのそれぞれに対して、経時によるピロー袋２００のたわみなどにより、ピロー袋２００の容量が４．０ｍｌまで減少した場合について、ピロー袋２００の内部の圧力を測定した。
このとき、比較用パッケージでは、ピロー袋２００の内部の圧力が−７６ｋＰａまで増加していたのに対し、液体収納ボトルのパッケージ３００では、ピロー袋２００の内部の圧力は−８０ｋＰａまでしか増加していなかった。したがって、液体収納ボトルのパッケージ３００では、ピロー袋２００内の減圧度の減少を抑制することができることが確認された。

以上説明した各実施形態において、図示した構成は単なる一例であって、本発明はその構成に限定されるものではない。例えば、液体吐出装置１は、シリアル型のインクジェットプリンタに限らず、適宜変更可能である。また、液体収納ボトルとしてインクジェットプリンタである液体吐出装置１の液体タンクに液体を補充する液体収納ボトルを用いて説明した。本発明の液体収納ボトルはこのようなインクジェットプリンタ用であることが好ましいが、少なくとも液体を収納するものであればその用途は限定されない。

１００ 液体収納ボトル
１０１ ボトル部（本体部）
１０２ ノズル部
１０３ キャップ
１１２ 減圧保持空間（空間部）
１１３ 当接部
１１４ ザグリ部（連通部）
２００ ピロー袋（袋体）

Claims (7)

1. 液体を収納する本体部と、前記本体部に収納された液体を注出するノズル部と、前記ノズル部に装着されるキャップと、を備えた液体収納ボトルであって、
   前記ノズル部と前記キャップとの間に形成される空間部と、
   前記空間部と当該液体収納ボトルの外部とを連通する連通部と、を備え、
   前記ノズル部は、前記キャップが装着された状態で当該キャップと当接する当接部を備え、前記連通部は、前記当接部の一部を切り欠いた溝部であることを特徴とする液体収納ボトル。
2. 前記ノズル部は、前記キャップと螺合するためのネジ構造を有し、前記当接部は、前記ネジ構造の終端部において前記ノズル部の周囲に沿って設けられる請求項１に記載の液体収納ボトル。
3. 前記キャップは、前記ノズル部と螺合することで当該ノズル部に装着される請求項１または２に記載の液体収納ボトル。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項に記載の液体収納ボトルであって、前記本体部に収納された液体をインクジェットプリンタの液体タンクに注出するインクジェットプリンタ用の液体収納ボトル。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載の液体収納ボトルと、前記液体収納ボトルを収容する袋体と、を備えた液体収納ボトルのパッケージであって、
   前記袋体の内部の気圧が大気圧よりも低いことを特徴とする液体収納ボトルのパッケージ。
6. 前記本体部の内部の気圧は、大気圧よりも低く、かつ、前記袋体の内部の気圧よりも高い請求項５に記載の液体収納ボトルのパッケージ。
7. 前記空間部の空気容量と、前記空間部を除く前記袋体の内部の空気容量との比は、１：１．６から１：３．２の範囲である請求項５または６に記載の液体収納ボトルのパッケージ。

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